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摘要：隨著我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，建筑設計也在與時俱進，作為資深的建筑結(jié)構設計師，每次在結(jié)合建筑物設計的時候，必須要熟練的掌握建筑面積和設計規(guī)格以及設計時應該綜合考慮的問題，結(jié)合筆者多年的設計經(jīng)驗，初步根據(jù)計算的大概結(jié)果選擇合理相對的結(jié)構體系，就如何針對不同的工程特點，選擇不同的分析方法，結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，簡單的總結(jié)出一些實用的簡化方法，僅供同行參考。

關鍵詞：建筑工程；結(jié)構設計；模型；論點

一、結(jié)構分析模型的簡化

眾所周知，所謂的建筑結(jié)構模型體系實則就是一個復雜的空間三維，其實不論是從水平還是豎向作用下來分析闡述，首先必須簡化建筑結(jié)構模型，簡化程度盡量達到與實際結(jié)構的受力情況相符。結(jié)合本人多年的工作經(jīng)驗，一般由平面和豎向組合而成的建筑結(jié)構模型。平面結(jié)構通常采用梁板形式的，豎向結(jié)構受力分析可分為豎向和外力作用下的水平作用分析，如受風載影響下的受力分析，此外，平面分析過程中還要考慮構件的連續(xù)性。

豎向結(jié)構水平作用下分析如下所示：

顯示了一個系統(tǒng)來抵抗側(cè)向力，建筑結(jié)構設計師在計算建筑類型的時候是根據(jù)靜力，同時還要考慮到是運用抗側(cè)力體系方便還是工作協(xié)調(diào)系數(shù)，計算模型可以分為三種：自由分析模型、剛性鏈桿模型和彈簧模型。以上是砌體結(jié)構在風荷載下的情況，

在同層覆蓋每一塊地板必須基于地平面剛度的大小，地板通常有剛性、靈活性、溫和三種情況、分別根據(jù)每一塊墻的剛度大小和面積大小，前兩者的平均值平分配樓層總剪力。以上是砌體結(jié)構在地震作用的舉例說明。

一般按單片平面框架模型分析計算的類型主要有：對于七層及以下樓層的分析計算，包括在風荷載及地震作用下的水平立面規(guī)則、荷載分布結(jié)構、平面剛度框架等。

對于七層以上十層以下的框架結(jié)構，如果剛度指標恰好接近均勻荷載的分布，則為了計算的便捷性，可以采取平面框架分析方法，但是在計算頂點位移差時應通過試算控制在不到10mm，如超出位移的差異，應計算建筑框架協(xié)同工作分析模型計算。

框架—剪力墻結(jié)構、剪力墻結(jié)構和多層的框架結(jié)構，應該用最少的，其根據(jù)結(jié)構共同抵抗側(cè)向力分析模型（也就是說，假設地板平面剛度是無限的），有關抗側(cè)力剛度分布的內(nèi)力、位移計算時應當根據(jù)各自的體系進行，同一方向上的抗側(cè)力體系在位移值上是相等的。

針對目前存在的比較復雜的建筑工程項目，不能按照之前的來結(jié)構分析，而應當以空間系統(tǒng)為基準進行內(nèi)力分析，采取三維模型、協(xié)同模型來進行相應的計算。

二、比較不同建筑分析模型的計算結(jié)果

想必建筑同行的朋友都知道的，實際的建筑結(jié)果三維空間是一個復雜的系統(tǒng)，相同的構件或采用不同的模型或者使用不同的計算方法，其計算研究出的結(jié)果是不一樣的，為了論述所困惑的問題，以下將通過工程實踐案列簡要的闡述以上論點。

下圖所示為一某樓層連續(xù)梁的分析模型和求M1max計算模型，現(xiàn)采用彈性計算模型，結(jié)合重力分布調(diào)幅原理進行計算分析，以得出第一跨跨中的正彎矩。

在計算分析之前需要注意到，第二跨的恒載會對上述計算結(jié)果產(chǎn)生有利效應，在分項系數(shù)上應當以1.0為準，疊加可得M1max最終的計算結(jié)果，即：

M1max=[0.101×（1.2gk+1.4qk）-0.025×1.0gk].12=105.90kn·m

同理求得：

第二跨跨中最大正彎矩M2max=[0.075×（1.2gk+1.4qk）-0.050×1.0gk].12=67.32 kn·m

B支座最大負矩MBmax=[-0.117（1.2gk+1.4qk）+0.017×1.0gk].12=-126.98kn·m，

此時M1-85.80kn·m（在離A支座2.33處），M2=49.76kn·m（在離B支座3.34處），Mc=-61.66kn·m。

考慮到重力分布調(diào)幅原理，需要對支座的最大負彎矩進行調(diào)幅處理，本次計算過程的調(diào)幅值為30%時，也就是將-126.98kn·m調(diào)為-126.98（1-30%）=-88.89kn·m，跨中彎矩

M1=85.80kn·m將增大到2.33/6×126.98×30%+85.80=14.79+85.8=100.59kn·m

M2=49.76kn·m將增大到2.66/6×126.98×30%+49.76=66.65kn·m

上述計算過程表明，當調(diào)幅為30%時，支座最大負彎矩在跨中彎矩不變的情況下，數(shù)值降低了30%。

沿用原蘇聯(lián)規(guī)范的推薦值，M1-1/11（1.kg+1.qk）.2=103.42kn·M，稍大于調(diào)幅為30%的跨中彎矩。第一內(nèi)支座取-1/11（1.2gk+1.4qk）.12=-103.42kn·m，約相當于調(diào)幅19%，若取1-/14（1.2gk+1.4gk）.12=81.26kn·m約相當于調(diào)M2=1/16（1.2gk+1.4qk）12=71.10kn·m，67.32kn.m大5.6%。

在彈性計算理論分析下，如果仍然不考慮活載的位置影響，確定分項系數(shù)為1.2。計算結(jié)果為M1max=0.08（1.2gk+1.4qk）12=91.01kn·m，M2=0.025（1.2gk+1.4qk）12=28.44kn·m，MB=-0.100（1.2gk+1.4qk）12=-113.76kn·m。這些結(jié)果與考慮活載不利位置相比分別相差14.1%、57.8%、10.4%。

經(jīng)過上述圖表數(shù)據(jù)比較分析，我們可以看出，首先在考慮活載的不得位置的時候，用彈性理論計算，而假設使用塑型計算原理，調(diào)幅不得>30%，也就是說支座的負彎矩系數(shù)需>（1/14-1/11）

為了進一步闡述上述說明，特以某懸臂梁模型為研究對象，具體分析分項系數(shù)對系統(tǒng)所造成的誤差影響，求解目標為AB跨跨中最大正彎矩設計值。

若取左邊分析模型，求得Mmax=151.58kn·m（在離A支座2.82m處）。

若取右邊分析模型，求得Mmax=147.84kn·m（在離A支座2.79m得），與151.58kn·m相比誤差2.5%。

由上圖可以簡單的看出，“永久荷載效應對結(jié)構構件承載力非常有利的時候，應該采取1.0”。其對所產(chǎn)生的誤差也沒有多少影響。

上圖所示為五層框架結(jié)構的平面布置圖，這個結(jié)構圖的整體結(jié)構是采用的中間開敞，外圍用空心砌塊來填砌，這樣做的結(jié)果能夠拉近軸線框架的荷載分布，從而使現(xiàn)澆框架梁等結(jié)構適用于樓蓋的裝配操作。分別采用平面框架、平面協(xié)同兩種分項模型來進行計算分析，借助振型分解反應譜法來進行計算，結(jié)果顯示上述兩種計算模型在結(jié)果誤差上差距不大。

三、結(jié)論與建議

綜上所述，在對結(jié)構模型簡化、計算方法的選擇時，應該有比較合理的選擇。結(jié)合上述的圖表數(shù)據(jù)顯示的結(jié)果，我們可以清楚看出七層以下的砌體結(jié)構、立面規(guī)則、平面剛度及荷載分布均勻的框架結(jié)構，其實都可以按單片平面模型分析計算。八至十層框架結(jié)構，由于每個框架之間的距離很近，分布均勻的情況下，為了方便的計算，不建議使用復雜的計算方法。上述所有的闡述是筆者的工程實踐案例，希望可以與結(jié)構朋友共同探討，也期待有更好的計算方法研究。

參考文獻：

[1]建筑結(jié)構荷載規(guī)范（GBJ9-87），中國建筑工業(yè)出版社。

[2]砌體結(jié)構設計規(guī)范（GBJ3-88），中國建筑工業(yè)出版社。

[3]混凝土結(jié)構設計規(guī)范（GBJ10-89），中國建筑工業(yè)出版社。